
在人類重新踏上月球的征程中,一個(gè)看似簡(jiǎn)單卻至關(guān)重要的問(wèn)題浮現(xiàn)出來(lái):如何在月球上確定時(shí)間?這一問(wèn)題的答案,對(duì)于保障日益增多的月球探索活動(dòng)的安全具有關(guān)鍵意義。隨著各國(guó)航天機(jī)構(gòu)、私營(yíng)企業(yè)、大學(xué)和非營(yíng)利組織紛紛將目光投向月球,確定一個(gè)統(tǒng)一的月球時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)變得迫在眉睫。
美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的航天通信和導(dǎo)航計(jì)劃商業(yè)化項(xiàng)目主管格雷格·赫克勒指出,地球上的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)——“協(xié)調(diào)世界時(shí)”(UTC)并不能直接應(yīng)用于月球。原因在于,時(shí)間受到重力的影響。如果將一個(gè)時(shí)鐘放置在地球,另一個(gè)放在月球,并在同一時(shí)刻啟動(dòng),24小時(shí)后,月球上的時(shí)鐘將比地球上的快至少56微秒。這種微小的差異在地球上可能微不足道,但在月球上,它可能導(dǎo)致巨大的定位誤差。對(duì)于以時(shí)速數(shù)萬(wàn)千米飛向月球的火箭來(lái)說(shuō),這種誤差足以使其偏離預(yù)定的軌道,甚至造成危險(xiǎn)。
為了保障未來(lái)月球任務(wù)的安全,白宮已經(jīng)要求NASA確立一個(gè)與地球的UTC計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)接的月球統(tǒng)一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)被白宮科學(xué)和技術(shù)政策辦公室稱為“協(xié)調(diào)月球時(shí)”。歐洲航天局也認(rèn)識(shí)到了確立月球時(shí)間的必要性,其導(dǎo)航科學(xué)負(fù)責(zé)人哈維爾·文圖拉-特拉韋塞特表示,就共同定義達(dá)成國(guó)際共識(shí)將是一項(xiàng)挑戰(zhàn),但對(duì)于協(xié)調(diào)像航天器對(duì)接這樣對(duì)時(shí)間敏感的作業(yè)來(lái)說(shuō),卻是至關(guān)重要的。
NASA的赫克勒認(rèn)為,一旦月球時(shí)間得到確立,各國(guó)將很可能用各自的系統(tǒng)與月球時(shí)間對(duì)接,就像它們與UTC對(duì)接一樣,但這些系統(tǒng)將是可以互相配合的。過(guò)去,由于登月活動(dòng)的稀少,記錄準(zhǔn)確的月球時(shí)間以便進(jìn)行精準(zhǔn)導(dǎo)航的緊迫性并不那么大。然而現(xiàn)在,地月空間正在變得日益擁擠,更多的國(guó)家和組織正在向月球軌道派出持續(xù)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)的飛行任務(wù)。許多任務(wù)的目標(biāo)是建立永久性的月球定居點(diǎn),或利用月球作為發(fā)射前往火星等行星的飛行任務(wù)的跳板。

為了定義月球時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),下一步是在月球上建立原子鐘。歐洲航天局計(jì)劃在2030年前在其月球?qū)Ш叫l(wèi)星上安裝原子鐘,并打算在月球表面運(yùn)行一些原子鐘,作為其2031年執(zhí)行的月球著陸任務(wù)的一部分。同時(shí),美國(guó)未來(lái)的阿耳忒彌斯登月飛行任務(wù)也有機(jī)會(huì)將原子鐘帶到月球上。NASA可能會(huì)將這些裝置納入最終將宇航員送至月球表面的飛行任務(wù)中,或者安裝在通過(guò)合同委托實(shí)施的民間無(wú)人航天任務(wù)的航天器中。
NASA力推確立月球計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的緊迫性與美國(guó)甩掉其在航天領(lǐng)域的挑戰(zhàn)者的努力有關(guān)。盡管美國(guó)需要讓與自己競(jìng)爭(zhēng)的航天機(jī)構(gòu)和國(guó)家認(rèn)可一個(gè)共同的月球計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),但每個(gè)國(guó)家都得使用同樣的參照標(biāo)準(zhǔn),否則根本無(wú)法解決月球探索中的安全問(wèn)題。最近的聯(lián)邦備忘錄文件指出,NASA將與《阿耳忒彌斯協(xié)議》的簽署國(guó)一道把“協(xié)調(diào)月球時(shí)”確立為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。然而,值得注意的是,某些最主要的航天國(guó)家,如中國(guó)和俄羅斯,尚未加入這一協(xié)議。
盡管如此,赫克勒認(rèn)為,付出代價(jià)昂貴、可能耗時(shí)數(shù)十年的努力以幫助人類學(xué)會(huì)記錄月球時(shí)間是值得的。因?yàn)檫@不僅對(duì)于月球探索至關(guān)重要,還將為在其他天體上的計(jì)時(shí)奠定基礎(chǔ)。NASA的戰(zhàn)略是從月球出發(fā)前往火星,而學(xué)會(huì)如何在月球上記錄時(shí)間,將是實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略的關(guān)鍵一步。雖然這可能需要幾代人的努力,但月球?qū)⑹侨祟愄剿饔钪妗⑦~向更遠(yuǎn)天體的起點(diǎn)。





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